RU218594U1 - Upgraded single flow burner - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к топливосжигающим установкам и может быть использована для снижения выбросов оксидов азота. Горелка, стоящая на котле, или новая горелка, состоящая из двух каналов подачи воздуха, снабженных тангенциальными регистрам, в центре грелки установлена мазутная форсунка, газовая часть горелки состоит из кольцевого газового коллектора, размещенного по оси горелки, модернизируется путем установки на кольцевой газовый коллектор со стороны топки газораздающих трубок, формирующих периферийный канал топливного газа, с выпускными соплами, которые заведены в топку и расположены по периметру амбразуры, на выходе кольцевого газового коллектора, устанавливают газораздающее устройство с соплами, образующее центральный канал топливного газа, внутри кольцевого газового коллектора устанавливают устройство для регулирования расхода топливного газа между центральным и периферийным каналом топливного газа, состоящее из кольцевого шибера для периферийного канала топливного газа и запорных стержней центрального канала топливного газа, расположенных таким образом, что при открытии входа в периферийный канал топливного газа перекрывается вход в сопла центрального канала, к шиберу прикреплена штанга, которая выведена за пределы кольцевого газового коллектора, на конце штанги установлен привод. На газовых соплах периферийного канала топливного газа могут быть установлены смесители для организации контролируемого качества эжекции. За счет организации внутритопочной рециркуляции дымовых газов, путем эжекции дымовых газов непосредственно из топки струями топливного газа, вытекающими из сопел, газообразное топливо разбавляется дымовыми газами перед воспламенением, происходит снижение концентрации реагирующих веществ и температуры факела, что приводит к снижению образования NOx. Использование модернизированной однопоточной горелки обеспечивает снижение содержания NOx в дымовых газах на 40-70% без снижения технико-экономических характеристик работы топливосжигающей установки, строительства внешней системы подачи дымовых газов рециркуляции и строительства дополнительной системы трубопроводов и арматуры подачи топливного газа для организации дополнительного канала топливного газа в горелке. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

The utility model relates to fuel combustion plants and can be used to reduce nitrogen oxide emissions. A burner standing on the boiler, or a new burner, consisting of two air supply channels equipped with tangential registers, an oil burner is installed in the center of the heater, the gas part of the burner consists of an annular gas manifold located along the axis of the burner, modernized by installing on an annular gas manifold with on the sides of the furnace of gas-distributing tubes forming a peripheral channel of fuel gas, with outlet nozzles that are brought into the furnace and located along the perimeter of the loophole, at the outlet of the annular gas manifold, a gas-distributing device with nozzles is installed, forming a central channel of fuel gas, a device is installed inside the annular gas manifold for fuel gas flow control between the central and peripheral fuel gas channels, consisting of an annular gate valve for the peripheral fuel gas channel and locking rods of the central fuel gas channel, located in such a way that when the inlet to the peripheral fuel gas channel is opened, the inlet to the nozzles of the central channel is blocked, to a rod is attached to the gate, which is brought out of the annular gas manifold, a drive is installed at the end of the rod. On the gas nozzles of the peripheral channel of the fuel gas, mixers can be installed to organize a controlled ejection quality. Due to the organization of intra-furnace recirculation of flue gases, by ejecting flue gases directly from the furnace with fuel gas jets flowing from nozzles, gaseous fuel is diluted with flue gases before ignition, the concentration of reactants and the temperature of the torch decreases, which leads to a decrease in the formation of NOx. The use of a modernized single-flow burner reduces the NOx content in flue gases by 40-70% without reducing the technical and economic characteristics of the combustion plant, building an external flue gas recirculation system and building an additional piping system and fuel gas supply fittings to organize an additional fuel gas channel in burner. 1 z.p. f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к топливосжигающим установкам и может быть использована для снижения выбросов оксидов азота (NOx).The utility model relates to fuel combustion plants and can be used to reduce emissions of nitrogen oxides (NOx).

Известны однопоточные горелки, например, установленные на котлах ТГМП-1202, ТГМП-204ХЛ, описанные в статьях «Испытания котла ТГМП-204 блока 800 МВТ после реконструкции ввода дымовых газов рециркуляции в топку» / Я.П. Сторожук, Д.Р. Носулько // Теплоэнергетика. - 1984. - № 5 - С. 13-15, «Разработка и исследование энергоэффективных методов сжигания газового топлива в энергетических системах. Ахметова Р. В., Звонарева Ю. Н., Шорохов И. Р., Вестник казанского государственного энергетического университета, том: 14, номер: 1 (53), 2022 г., Страницы: 13-23. Описанная однопоточная горелка при обеспечении качество сжигания топлива не обеспечивают низкие выбросы NOx, соответствующие современным требованиям.Single-flow burners are known, for example, installed on boilers TGMP-1202, TGMP-204KhL, described in the articles “Testing the boiler TGMP-204 of block 800 MW after the reconstruction of the input of recirculation flue gases into the furnace” / Ya.P. Storozhuk, D.R. Nosulko // Thermal power engineering. - 1984. - No. 5 - S. 13-15, “Development and research of energy-efficient methods for burning gas fuel in energy systems. Akhmetova R. V., Zvonareva Yu. N., Shorokhov I. R., Bulletin of the Kazan State Power Engineering University, volume: 14, number: 1 (53), 2022, pages: 13-23. The described single-flow burner, while ensuring the quality of fuel combustion, does not provide low NOx emissions that meet modern requirements.

Одним из эффективных способов снижения выбросов NOx являются использование принудительной рециркуляции дымовых газов, что обеспечивает снижение температуры факела и снижение концентрации реагирующих веществ, определяющих образование NOx. При этом наиболее эффективным является способ подачи дымовых газов в каналы горелки (SU 1 101 622 A1, МПК F23D 17/00, опубликовано 07.07.1984). Этот способ реализован в горелке котла ТГМП-204, но горелка не смогла достичь хорошего результата по снижению выбросов NOx из-за конструктивных недостатков в способе организации процесса сжигания.One of the effective ways to reduce NOx emissions is the use of forced flue gas recirculation, which reduces the flame temperature and reduces the concentration of reactants that determine the formation of NOx. In this case, the most effective method is the supply of flue gases to the burner channels (SU 1 101 622 A1, IPC F23D 17/00, published on 07/07/1984). This method is implemented in the burner of the TGMP-204 boiler, but the burner could not achieve a good result in reducing NOx emissions due to design flaws in the method of organizing the combustion process.

Для успешного подавления NOx необходимо, чтобы дымовые газы рециркуляции не балластировали в прикорневой области горелки, а достигали активной зоны горения, в которой происходит основное образование NOx. Основным недостатком такого способа организации горения остается необходимость наличия системы принудительной подачи дымовых газов рециркуляции с дымососом рециркуляции.Successful NOx suppression requires that the recirculation flue gases do not ballast in the root area of the burner, but reach the combustion core, where the main formation of NOx occurs. The main disadvantage of this method of organizing combustion remains the need for a system of forced recirculation of flue gases with a recirculation smoke exhauster.

Близким к полезной модели является способ снижения выбросов NOx, описанный в изобретениях: RU 2689654C2 опубликовано 2019-05-28, SU 1588987A1 опубликовано 1990-08-03, SU 1695040A1 опубликовано 1991-11-30 , KR 101254928B1 опубликовано 2013-04-19, EP 0893651A1 опубликовано 1999-01-27, US 2012/0186265A1 опубликовано 2012-07-26, WO 01|07833A1 опубликовано 2001-02-01, US 2005/0239005A1 опубликовано 2005-10-27, US 4380429 опубликовано 1998-12-07, EP 2479491A1 опубликовано 2012-07-25, KR 20120070201A опубликовано 2012-06-29, KR 20120074868A опубликовано 2012-07-06, KR 20120082647A опубликовано 2012-07-24, KR 20130061167A опубликовано 2013-06-10, US 5350293 опубликовано 1994-09-27. В некоторых случаях эти изобретения разрабатывались с целью стабилизации режима горения за счет подсоса раскаленных продуктов горения из топки. В этих изобретениях рециркуляция дымовых газов организовывается самими горелками без дополнительных систем подачи дымовых газов, включающих систему дымоходов и дымосос рециркуляции. Дымовые газы эжектируются в зону горения, что обеспечивает сжигание разбавленного топлива и снижение образование NOx. Недостатком способа, используемого в этих изобретениях, является: сложность и дороговизна конструкции горелок, незначительное количество подсасываемых дымовых газов из топки. Дымовые газы эжектируются топливом или воздушным потоком в устье горелки внутри основного воздушного потока, горение происходит в среде воздуха, что в общей сложности снижает эффективность подавления NOx. Рассмотренные изобретения невозможно применить для действующих, установленных в топливосжигающей установке горелок.Close to the utility model is a method for reducing NOx emissions described in the inventions: RU 2689654C2 published on 2019-05-28, SU 1588987A1 published on 1990-08-03, SU 1695040A1 published on 1991-11-30, KR 101254928B1 published on 2013-04 -19, EP 0893651A1 published 1999-01-27, US 2012/0186265A1 published 2012-07-26, WO 01|07833A1 published 2001-02-01, US 2005/0239005A1 published 2005-10-27, US 4380429 published 1998-12-07 , EP 2479491A1 published 2012-07-25, KR 20120070201A published 2012-06-29, KR 20120074868A published 2012-07-06, KR 20120082647A published 2012-07-24, KR 2013 0061167A published 2013-06-10, US 5350293 published 1994 -09-27. In some cases, these inventions were developed in order to stabilize the combustion regime by sucking incandescent combustion products from the furnace. In these inventions, flue gas recirculation is organized by the burners themselves without additional flue gas supply systems, including a chimney system and a recirculation smoke exhauster. The flue gases are ejected into the combustion zone, which burns the diluted fuel and reduces the formation of NOx. The disadvantage of the method used in these inventions is: the complexity and high cost of the design of the burners, a small amount of sucked flue gases from the furnace. The flue gases are ejected by the fuel or air flow at the burner mouth inside the main air flow, combustion takes place in the air environment, which in total reduces the NOx suppression efficiency. The considered inventions cannot be applied to the existing burners installed in the combustion plant.

Более близким к полезной модели является группа изобретений в которых используют принцип внутритопочной рециркуляции за счет впрыска топливного газа не в воздушный поток, а снаружи устья горелки: US 5542840A опубликовано 1996-08-06, US 6773256B2 опубликовано 2004-08-10, RU 2426030C2 опубликовано 2011-08-10, US 5275552A опубликовано 1994-01-04, US 20080096146A1 опубликовано 2008-04-24, US 6007325A опубликовано 1999-12-28, US 7670135В1 опубликовано 2010-03-02, US 9593847В1 опубликовано 2017-03-14, US 9593848А1 опубликовано 2015-12-10, US 20150285491A1 опубликовано 2015-10-08, US 6875008 В1 опубликовано 2005-04-05, KR 101213883B1 опубликовано 2012-12-18. В этих изобретениях запатентованы технические решения, при которых топливной газ и/или воздух разбавляются дымовыми газами перед тем, как они смешиваются и вступают в реакцию. Основным условием надежного сжигания топливного газа при применении этой технологии является поддержание температуры в топке топливосжигающей установки выше температуры воспламенения топлива и использование устойчивого стабилизатора пламени, при этом воспламенение и стабилизация горения обеспечивается специальными амбразурами или общей температурой топки. Недостатками этих изобретений является сложность конструкции, необходимость применения специальной амбразуры из жаропрочного бетона и невозможность их применения для действующих, установленных в топливосжигающей установке горелок.Closer to the utility model is a group of inventions in which the principle of in-furnace recirculation is used due to the injection of fuel gas not into the air stream, but outside the burner mouth: 2011-08-10, US 5275552A published 1994-01-04, US 20080096146A1 published 2008-04-24, US 6007325A published 1999-12-28, US 7670135B1 published 2010-03-02, US 959384 7B1 published on 2017-03-14 , US 9593848A1 published 2015-12-10, US 20150285491A1 published 2015-10-08, US 6875008 B1 published 2005-04-05, KR 101213883B1 published 2012-12-18. In these inventions, technical solutions are patented in which fuel gas and/or air are diluted with flue gases before they are mixed and reacted. The main condition for reliable combustion of fuel gas when using this technology is to maintain the temperature in the furnace of a fuel combustion plant above the ignition temperature of the fuel and use a stable flame stabilizer, while ignition and combustion stabilization is provided by special loopholes or the overall temperature of the furnace. The disadvantages of these inventions are the complexity of the design, the need to use a special loophole made of heat-resistant concrete and the impossibility of their use for existing burners installed in a fuel-burning plant.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является группа изобретений, в которых вся головка горелки (газораздающее устройство с воздушным каналом) выступает в топку: KR 101569455B1 опубликовано 2015-11-16, EP 1980788A1 опубликовано 2008-10-15, US 6071115А опубликовано 2000-06-06, KR 1020170138042 опубликовано 2017-12-14, KR 101822997B1 опубликовано 2018-02-01, JP 6595089B2 опубликовано 2019-10-23, KR 102115576B1 опубликовано 2020-05-27, KR 102143032B1 опубликовано 2020-08-11. В этой группе изобретений эжекция дымовых газов организована газовыми соплами с цилиндрическими насадками, расположенными в топке по наружному периметру воздушного канала горелки. Недостатками этих изобретений является сложность конструкции, необходимость применения специальных жаропрочных сплавов части горелки, выступающей в топку и невозможность их применения для снижения выбросов NOx на действующих, установленных в топливосжигающей установке горелок.The closest to the proposed utility model is a group of inventions in which the entire burner head (gas-distributing device with an air channel) protrudes into the furnace: KR 101569455B1 published on 2015-11-16, EP 1980788A1 published on 2008-10-15, US 6071115A published on 2000-06 -06, KR 1020170138042 published 2017-12-14, KR 101822997B1 published 2018-02-01, JP 6595089B2 published 2019-10-23, KR 102115576B1 published 2020-05-27, KR 102 143032B1 published on 2020-08-11. In this group of inventions, flue gas ejection is organized by gas nozzles with cylindrical nozzles located in the furnace along the outer perimeter of the burner air channel. The disadvantages of these inventions are the complexity of the design, the need to use special heat-resistant alloys of the burner part protruding into the furnace, and the impossibility of using them to reduce NOx emissions on existing burners installed in the combustion plant.

Прототипом для полезной модели является однопоточная горелка, например установленная на котлах ТГМП-1202, ТГМП-204ХЛ, описанная в статье «Разработка и исследование энергоэффективных методов сжигания газового топлива в энергетических системах. Ахметова Р.В., Звонарева Ю.Н., Шорохов И.Р., Вестник казанского государственного энергетического университета, том: 14, номер: 1 (53), 2022 г., Страницы: 13-23, состоящей из двух каналов подачи воздуха, снабженных тангенциальными регистрам, газовая часть горелки состоит из кольцевого газового коллектора, размещенного по оси горелки, газораздающей насадки в виде конуса с отверстиями и газоподводящей трубы.The prototype for the utility model is a single-flow burner, for example, installed on boilers TGMP-1202, TGMP-204KhL, described in the article “Development and study of energy-efficient methods for burning gas fuel in energy systems. Akhmetova R.V., Zvonareva Yu.N., Shorokhov I.R., Bulletin of the Kazan State Power Engineering University, volume: 14, number: 1 (53), 2022, Pages: 13-23, consisting of two supply channels air, equipped with tangential registers, the gas part of the burner consists of an annular gas manifold located along the axis of the burner, a gas-distributing nozzle in the form of a cone with holes and a gas supply pipe.

Основной целью патентуемой полезной модели является снижение выбросов NOx при сжигании топливного газа за счет малозатратной модернизации горелок без изменения элементов топки топливосжигающей установки. Решение задачи достигается тем, что на кольцевой газовый коллектор со стороны топки устанавливают газораздающие трубки, формирующие периферийный канал топливного газа, с выпускными соплами, которые заведены в топку и расположены по периметру амбразуры, на выходе кольцевого газового коллектора, вместо конуса с отверстиями, устанавливают газораздающее устройство с соплами, образующее центральный канал топливного газа, внутри кольцевого газового коллектора устанавливают устройство для регулирования расхода топливного газа между центральным и периферийным каналом топливного газа, состоящее из кольцевого шибера для периферийного канала топливного газа и запорных стержней центрального канала топливного газа, расположенных таким образом что при открытии входа в периферийный канал топливного газа перекрывается вход в сопла центрального канала, к шиберу прикреплена штанга, которая выведена за пределы кольцевого газового коллектора, на конце штанги установлен привод. На газовых соплах периферийного канала топливного газа могут быть установлены смесители для организации контролируемого качества эжекции. За счет организации внутритопочной рециркуляции дымовых газов, путем эжекции дымовых газов непосредственно из топки струями топливного газа, вытекающими из сопел, газообразное топливо разбавляется дымовыми газами перед воспламенением, происходит снижение концентрации реагирующих веществ и температуры факела, что приводит к снижению образования NOx.The main goal of the patented utility model is to reduce NOx emissions from fuel gas combustion due to low-cost modernization of burners without changing the elements of the combustion plant furnace. The solution of the problem is achieved by installing gas-distributing tubes on the annular gas collector from the side of the furnace, forming a peripheral channel of the fuel gas, with outlet nozzles that are brought into the furnace and located along the perimeter of the loophole, at the outlet of the annular gas collector, instead of a cone with holes, a gas-distributing a device with nozzles forming a central fuel gas channel, a device for regulating the fuel gas flow between the central and peripheral fuel gas channels is installed inside the annular gas manifold, consisting of an annular gate valve for the peripheral fuel gas channel and locking rods of the central fuel gas channel, located in such a way that when opening the inlet to the peripheral channel of the fuel gas, the inlet to the nozzles of the central channel is blocked, a rod is attached to the gate, which is brought out of the annular gas manifold, a drive is installed at the end of the rod. On the gas nozzles of the peripheral channel of the fuel gas, mixers can be installed to organize a controlled ejection quality. Due to the organization of intra-furnace recirculation of flue gases, by ejecting flue gases directly from the furnace with fuel gas jets flowing from nozzles, the gaseous fuel is diluted with flue gases before ignition, the concentration of reactants and the temperature of the torch decreases, which leads to a decrease in the formation of NOx.

На фиг. 1 изображен продольный разрез горелки с газораздающими трубками, которые заведены в топку и расположены по периметру амбразуры (для примера показаны только две удлиняющие газовые трубки, по одному варианту удлиняющие газовые трубки выводят сопло в топку за пределы воздушного потока, подаваемого из горелки, по другому варианту удлиняющие газовые трубки выводит сопла на край амбразуры).In FIG. 1 shows a longitudinal section of a burner with gas-distributing tubes that are inserted into the furnace and located along the perimeter of the embrasure (for example, only two extension gas tubes are shown, according to one option, the extension gas tubes lead the nozzle into the furnace outside the air flow supplied from the burner, according to another option extending gas tubes brings the nozzles to the edge of the embrasure).

На фиг. 2 изображено устройство для регулирования расхода топливного газа между центральным и периферийным каналом топливного газа в положении, при котором периферийный канал топливного газа закрыт, центральный канал топливного газа открыт.In FIG. 2 shows a device for controlling the fuel gas flow between the central and peripheral fuel gas passages in a state in which the peripheral fuel gas passage is closed and the central fuel gas passage is open.

На фиг. 3 изображено устройство для регулирования расхода топливного газа между центральным и периферийным каналом топливного газа в положении, при котором периферийный канал топливного газа открыт, центральный канал топливного газа закрыт.In FIG. 3 shows a device for regulating the fuel gas flow between the central and peripheral fuel gas passages in a state in which the peripheral fuel gas passage is open and the central fuel gas passage is closed.

На фиг. 4 изображен вид из топки на патентуемую горелку.In FIG. 4 shows a view from the furnace to the patented burner.

Горелка состоит из двух каналов подачи воздуха 1, снабженных тангенциальными регистрами 2, газовая часть горелки состоит из кольцевого газового коллектора 3, к кольцевому газовому коллектору со стороны топки присоединены газораздающие трубки 4 и 5, формирующие периферийный канал топливного газа, газораздающие трубки 4 выводят сопла 6 в топку за пределы воздушного потока 7, газораздающие трубки 5 выводят сопла 8 на край амбразуры. Диаметры 19 и 20 (фиг. 4), на котором устанавливаются сопла 6 и 8, определяются аэродинамическими характеристиками воздушного потока, давлением топливного газа и размером амбразуры. На выходе кольцевого газового коллектора установлено газораздающее устройство с соплами 9, образующее центральный канал топливного газа, внутри кольцевого газового коллектора установлено устройство 10 (более подробно описано на фиг. 2 и 3) для регулирования расхода топливного газа между центральным и периферийным каналом топливного газа.The burner consists of two air supply channels 1, equipped with tangential registers 2, the gas part of the burner consists of an annular gas manifold 3, gas-distributing tubes 4 and 5 are connected to the annular gas manifold from the side of the furnace, forming a peripheral fuel gas channel, gas-distributing tubes 4 output nozzles 6 into the furnace outside the air flow 7, the gas-distributing tubes 5 bring the nozzles 8 to the edge of the embrasure. Diameters 19 and 20 (Fig. 4), on which nozzles 6 and 8 are installed, are determined by the aerodynamic characteristics of the air flow, fuel gas pressure and the size of the loophole. At the outlet of the annular gas manifold, a gas-distributing device with nozzles 9 is installed, which forms a central channel of fuel gas, a device 10 is installed inside the annular gas manifold (described in more detail in Figs. 2 and 3) to control the flow of fuel gas between the central and peripheral channels of fuel gas.

В результате внедрения полезной модели струи топливного газа 11 эжектирует дымовые газы 12, разбавляются ими, подготовленное разбавленное топливо 13 достигает воздушный поток 7 из горелки и процесс горения происходит с меньшими концентрациями реагирующих веществ и температурой, что обеспечивает снижение образования NOx. На сопло газообразного топлива, может быть установлен смеситель 14, который обеспечивает смешение эжектируемых дымовых газов и топливного газа и формирование струи подготовленного разбавленного топлива. При варианте, когда газораздающие трубки 5 выводят сопла 8 периферийного канала топливного газа на край амбразуры в топку, газовые сопла 8 располагаются таким образом, что часть струи топливного газа 11 находится в воздухе, часть струи топливного газа находится в дымовых газах. Вытекающие из сопел 8 струи топливного газа эжектирует дымовые газы 12,. частично разбавляются дымовыми газами, и процесс горения происходит с меньшими концентрациями реагирующих веществ и температурой, что обеспечивает снижение образования NОx.As a result of the implementation of the utility model, the fuel gas jet 11 ejects flue gases 12, diluted with them, the prepared diluted fuel 13 reaches the air flow 7 from the burner and the combustion process occurs with lower concentrations of reactants and temperature, which reduces the formation of NOx. On the gaseous fuel nozzle, a mixer 14 can be installed, which ensures the mixing of the ejected flue gases and fuel gas and the formation of a prepared diluted fuel jet. When the gas-distributing tubes 5 lead the nozzles 8 of the peripheral channel of the fuel gas to the edge of the loophole into the furnace, the gas nozzles 8 are located in such a way that part of the fuel gas jet 11 is in the air, and part of the fuel gas jet is in the flue gases. The jets of fuel gas flowing out of the nozzles 8 eject the flue gases 12. partially diluted with flue gases, and the combustion process occurs with lower concentrations of reactants and temperature, which reduces the formation of NOx.

На фиг. 2 и 3 изображено устройство для регулирования расхода топливного газа между центральным и периферийным каналом топливного газа, которое состоит из кольцевого шибера 15 для периферийного канала топливного газа и запорных стержней 16 центрального канала топливного газа, расположенных таким образом что при перемещении устройства вдоль оси горелки происходит открытие входа в газораздающие трубки 4 или 5 периферийного канала топливного газа, и одновременно перекрывается вход в сопла 9 центрального канала топливного газа, к шиберу прикреплена штанга 17, которая выведена за пределы кольцевого газового коллектора, на конце штанги установлен привод 18.In FIG. 2 and 3 shows a device for regulating the fuel gas flow between the central and peripheral fuel gas channels, which consists of an annular gate valve 15 for the peripheral fuel gas channel and locking rods 16 of the central fuel gas channel, located in such a way that when the device moves along the burner axis, an opening occurs the entrance to the gas-distributing tubes 4 or 5 of the peripheral channel of the fuel gas, and at the same time the entrance to the nozzles 9 of the central channel of the fuel gas is blocked, a rod 17 is attached to the gate, which is brought out of the annular gas manifold, a drive 18 is installed at the end of the rod.

Работа горелочного устройства осуществляется следующим образом: розжиг горелки происходит на центральном канале топливного газа (устройство для регулирования расхода топливного газа между центральным и периферийным каналом топливного газа находится в положении, при котором периферийный канал топливного газа закрыт, центральный канал топливного газа открыт. Фиг. 2), в периферийный канал топливный газ не подается. После набора мощности топливосжигающей установки выше 20% и разогреве топки до достаточных температур для стабильного воспламенения, устройство для регулирования расхода топливного газа постепенно передвигают, шибер 15 приоткрывает вход топливного газа в газораздающие трубки 4 и/или 5 периферийного канала топливного газа, а запорные стержни 16 перекрывают вход топливного газа в сопла 9 центрального канала топливного газа. В результате происходит постепенное увеличение расхода топливного газа через периферийный канал и уменьшение расхода топливного газа через центральный канал.The operation of the burner device is carried out as follows: the burner is ignited on the central fuel gas channel (the device for regulating the fuel gas flow between the central and peripheral fuel gas channels is in a position in which the peripheral fuel gas channel is closed, the central fuel gas channel is open. Fig. 2 ), no fuel gas is supplied to the peripheral channel. After the power of the fuel-burning plant is set above 20% and the furnace is heated to sufficient temperatures for stable ignition, the device for regulating the fuel gas flow is gradually moved, the gate 15 slightly opens the fuel gas inlet to the gas-distributing tubes 4 and/or 5 of the peripheral channel of the fuel gas, and the locking rods 16 block the inlet of the fuel gas into the nozzle 9 of the central channel of the fuel gas. As a result, there is a gradual increase in the flow of fuel gas through the peripheral channel and a decrease in the flow of fuel gas through the central channel.

При достижении положения устройства для регулирования топливного газа при котором расход топливного газа чрез центральный канал составляет 10-20% от общего расхода топливного газа на горелку, производят дальнейший набор мощности горелки за счет увеличения расхода топливного газа в кольцевой газовый коллектор. При максимальной мощности горелки расход топливного газа через центральный канал может составлять 10% или менее, для обеспечения стабилизации воспламенения. На промежуточных нагрузках соотношение расхода топливного газа между периферийным и центральным каналом зависит от конструкционных особенностей конкретной топки и определяется в период проведения режимно-наладочных испытаний. При стабильном горении топливного газа в топке топливосжигающей установки возможно отключение подачи топливного газа в центральный канал за счет перемещения устройства для регулирования расхода в крайнее положение (устройство для регулирования расхода топливного газа между центральным и периферийным каналом топливного газа в положении, при котором периферийный канал топливного газа открыт, центральный канал топливного газа закрыт. Фиг. 3).When the position of the fuel gas control device is reached, at which the fuel gas flow through the central channel is 10-20% of the total fuel gas flow to the burner, the burner is further powered by increasing the fuel gas flow to the annular gas manifold. At maximum burner power, the fuel gas flow rate through the center channel may be 10% or less to ensure ignition stabilization. At intermediate loads, the ratio of fuel gas consumption between the peripheral and central channels depends on the design features of a particular furnace and is determined during the performance tests. With stable combustion of fuel gas in the furnace of a combustion plant, it is possible to turn off the fuel gas supply to the central channel by moving the flow control device to the extreme position (device for regulating the fuel gas flow between the central and peripheral fuel gas channel in a position in which the peripheral fuel gas channel open, central fuel gas channel closed Fig. 3).

Использование модернизированной однопоточной горелки обеспечивает снижение содержания NOx в дымовых газах на 40-70% без снижения технико-экономических характеристик работы топливосжигающей установки, строительства внешней системы подачи дымовых газов рециркуляции и строительства дополнительной системы трубопроводов и арматуры подачи топливного газа для организации дополнительного канала топливного газа в горелке.The use of a modernized single-flow burner reduces the NOx content in flue gases by 40-70% without reducing the technical and economic characteristics of the combustion plant, building an external flue gas recirculation system and building an additional piping system and fuel gas supply fittings to organize an additional fuel gas channel in burner.

Claims (2)

1. Однопоточная горелка, содержащая два канала подачи воздуха, снабженных тангенциальными регистрами, газовая часть горелки состоит из кольцевого газового коллектора, расположенного на оси горелки, отличающаяся тем, что на кольцевой газовой коллектор со стороны топки присоединены газораздающие трубки, формирующие периферийный канал топливного газа, с выпускными газовыми соплами, которые заведены в топку и расположены по периметру амбразуры, на выходе кольцевого газового коллектора установлено газораздающее устройство с соплами, образующее центральный канал топливного газа, внутри кольцевого газового коллектора установлено устройство для регулирования расхода топливного газа между центральным и периферийным каналом топливного газа, состоящее из кольцевого шибера для периферийного канала топливного газа и запорных стержней для центрального канала топливного газа, расположенных таким образом, что при открытии входа в периферийный канал топливного газа перекрывается вход в сопла центрального канала, к шиберу прикреплена штанга, которая выведена за пределы кольцевого газового коллектора, на конце штанги установлен привод. 1. A single-flow burner containing two air supply channels equipped with tangential registers, the gas part of the burner consists of an annular gas manifold located on the burner axis, characterized in that gas-distributing tubes are attached to the annular gas manifold from the furnace side, forming a peripheral fuel gas channel, with exhaust gas nozzles that are brought into the furnace and located along the perimeter of the loophole, a gas-distributing device with nozzles is installed at the outlet of the annular gas collector, forming a central channel of fuel gas, a device for regulating the flow of fuel gas between the central and peripheral channels of fuel gas is installed inside the annular gas collector , consisting of an annular gate valve for the peripheral fuel gas channel and locking rods for the central fuel gas channel, located in such a way that when the inlet to the peripheral fuel gas channel is opened, the entrance to the nozzles of the central channel is blocked, a rod is attached to the gate, which is brought out of the annular gas collector, a drive is installed at the end of the rod. 2. Горелка по п.2, отличающаяся тем, что на газовых соплах периферийного канала топливного газа установлены смесители.2. The burner according to claim 2, characterized in that mixers are installed on the gas nozzles of the peripheral channel of the fuel gas.

Images